Stan i struktura populacji morwy białej (Morus alba) na terenie Wrocławia.

Katarzyna Blitek

Katedra Ogrodnictwa, Zakład Uprawy Roślin Ozdobnych i Dendrologii

Tel. [phone]

Syntetyczne informacje o projekcie :

1. Główne tezy badawcze

1 Układ miejskiej wyspy ciepła na terenie Wrocławia ma wpływ na stan i strukturę populacji morwy białej

2. Struktura zabudowy Wrocławia ma wpływ na stan i strukturę populacji morwy białej

3 Lokalne warunki środowiskowe mają wpływ na stan i strukturę wrocławskiej populacji morwy białej

4 Wrocławska populacja morwy białej może stanowić źródło osobników o szczególnie pożądanych cechach, mogących stanowić materiał wyjściowy do hodowli nowych odmian tego gatunku, dla celów sadowniczych

2. Metodyka i środki badawcze

1. Morwa biała – informacje ogólne

2. Wrocław jako obszar badań – informacje ogólne (klimat, środowisko miejskie, gleby, zanieczyszczenia, zieleń miejska)

3. Występowanie i zróżnicowanie osobnicze morwy białej na terenie Wrocławia

Badania własne prowadzone w latach 2017–2018. Pierwszym etapem będzie dokonanie spisu wszystkich stanowisk morwy białej w granicach administracyjnych Wrocławia. Opis stanowiska (tab. 2) zawiera lokalizację (adres), liczbę osobników morwy białej wraz z określeniem ich pokroju (drzewo, krzew, osobnik młodociany, żywopłot), czy pochodzenia (celowe nasadzenia, samosiewy), a ponadto w przypadku form drzewiastych obwód pnia na wysokości 1,30 m nad powierzchnią gleby. Dla potrzeb opracowania jako drzewo uznaje się osobnika z wyraźnie zarysowanym pniem lub pniami) o pierśnicy powyżej 10 cm. Poniżej tej wartości osobnik określany jest jako młodociany.

3.1. Struktura populacji

Badane drzewa podzielone zostaną na pięć grup według obwodu pnia zmierzonego na wysokości 130 cm od powierzchni gleby, wyznaczając w ten sposób pięć klas wielkości obwodu pnia: pierwsza (1.) - drzewa o obwodzie 10-50 cm, druga (2.) - o obwodzie 51 - 100 cm, trzecia (3.) - o obwodzie 101-150 cm, czwarta (4.) - o obwodzie 151 -200 cm, piąta (5.) - o obwodzie powyżej 200 cm.

Kartowania drzew zostanie przeprowadzone techniką rastrową, tzn. wyznaczone zostaną podstawowe pola badawcze w kształcie kwadratu o wymiarach 1000 × 1000 m. Na każdym z nich zostanie określona częstość występowania morwy białej.

3.2. Warunki środowiskowe a zdolność wegetacji

Przy opisie każdego stanowiska zostaną określone lokalne warunki termiczne, związane z występowaniem na terenie Wrocławia tzw. Miejskiej Wyspy Ciepła (MWC). Przyjęty zostanie jej rozkład na terenie Wrocławia zgeneralizowany w sieci kwadratów o powierzchni 1 km2, opracowany na podstawie materiałów meteorologicznych zgromadzonych przez Zakład Meteorologii i Klimatologii Uniwersytetu Wrocławskiego [Szymanowski 2004].

Przy opisie stanowisk określona zostanie także ich lokalizację na tle użytkowania terenu, typu zabudowy oraz stopień hemerobii siedlisk. Rozmieszczenie stref użytkowania przestrzeni na terenie Wrocławia zgeneralizowane zostanie w sieci kwadratów o powierzchni 1 km2.

Stopień hemerobii stanowiska zostanie określony według 6-cio stopniowej skali reakcji roślin (Sukopp 1972, za Dynowska i in. 2013), wyróżniającej następujące stopnie:

1 – ahemerobia – brak wpływu człowieka na roślinność i brak reakcji ze strony roślin (na)

2 – oligohemerobia – słabe oddziaływanie człowieka sprawia, że rośliność jest zbliżona do potencjalnej (noligo),

3 – mezohemerobia – umiarkowana antropopresja pozwala na rozwój roślinności półnaturalnej (nmezo),

4 – euhemerobia – silne oddziaływanie człowieka warunkuje rozwój fitocenoz ruderalnych i segetalnych (neu),

5 – polyhemerobia – bardzo silna antropopresja skutkuje rozwojem zbiorowisk pionierskich, wysoko wyspecjalizowanych, przystosowanych do egzystencji na hałdach, wysypiskach śmieci, itp. (npoly),

6 – metahemerobia – najsilniejsza w skutkach antropopresja wywołująca całkowite zniszczenie roślinności (nmeta).

Pozwoli to na obliczenie współczynnika hemerobii Hśr dla populacji morwy białej występującej na terenie Wrocławia:

H_śr = ((n_a*h_a) + (n_oligo*h_oligo) + (n_mezo*h_mezo) + (n_eu*h_eu) + (n_poly*hp_oly) + (n_meta*h_meta)) / N

gdzie:

n_a, n_oligo, n_mezo, n_eu, n_poly, n_meta– liczba wystąpień taksonu w danym zakresie hemerobii,

h_a, h_oligo, h_mezo, h_eu, h_poly, h_meta – współczynniki hemerobii mające wartość od 1 do 6, lub odpowiednio 0, 20, 40, 60, 80, 100 jak zaproponował Chmiel (1993, za Dynowska i in. 2013),

N – ogólna liczba wystąpień taksonu (N = n_a + n_oligo + n_mezo + n_eu + n_poly + n_meta). Uzyskany współczynnik hemerobii jest tym wyższy, im częściej dany takson zajmuje siedliska o wysokim stopniu hemerobii.

3.3. Wyznaczenie osobników o szczególnie korzystnych cechach użytkowych pod względem owocowania.

Badania w latach 2018-2019: Kolejną analizą będzie wytypowanie około 30 osobników morwy białej o najlepszej kondycji osobników, plenności i jakości owoców. Za kryterium ich wyboru przyjęto cechy owocowania (czy osobnik owocuje, cechy użytkowe owoców, plenność). Pod pojęciem cechy owoców rozumiana jest ich barwa w pełnej dojrzałości (różowa, fioletowa, czarna, żółta), wielkość (o długości: drobne <2 cm, średnie 2-3,5 cm, duże 3,5-5 cm, bardzo duże >5 cm), soczystość (soczyste, średnio soczyste, suche), proponowane przeznaczenie owoców, a także cechy gospodarcze w kontekście sadowniczym: okres owocowania, podatność na osypywanie się owoców pod wpływem wiatru, plenność (mała, średnia, duża).

Dla tych stanowisk zostaną szczegółowo określone warunki środowiskowe: typ i zasobność gleby, warunki wodne, stopień osłonięcia od wiatru oraz zanieczyszczenie powietrza. Przeprowadzone zostaną analizy własne na każdym z wyznaczonych 30 stanowisk: w celu określenia jej typu i składu, zostaną pobrane po 4 próbki gleby z warstwy o głębokości 0-30 cm w celu przygotowania próby mieszanej. Zostaną w niej oznaczone odczyn pH, zawartość przyswajalnego potasu (K) metodą Egnera-Riehma i zawartości przyswajalnego magnezu (Mg) w wyciągu metodą Schachtschabela, zawartość przyswajalnego fosforu (P), stopień zasolenia (NaCl), a ponadto uziarnienie (skład granulometryczny) i zawartości materii organicznej (próchnicy), jak również obecność metali ciężkich.

Równolegle prowadzone będą analizy jakościowe i ilościowe składu owoców i liści każdego z wybranych 30 osobników. Pod pojęciem analizy rozumiane jest zbadanie próbki mieszanej 10–15 liści z długopędów, rosnących na połowie wysokości korony, wraz z ogonkami, z połowy długości tegorocznego przyrostu. zebranych po zakończeniu wzrostu wierzchołkowego tegorocznych pędów, ale nie później niż w drugiej połowie lipca. Liście będą następnie suszone w suszarce z wymuszonym przewiewem, w temperaturze 70°C, niezwłocznie po zebraniu lub po przechowywaniu próbki nie dłuższym niż przez 3 dni w temperaturze ok. 4°C. W próbkach liści zostaną oznaczone zawartość azotu (N), potasu (K), fosforu (P) i magnezu (Mg) oraz obecność metali ciężkich.

W celu określenia składu owoców z wyznaczonych osobników zostaną pobrane próbki losowo zebranych owoców w fazie dojrzałości, o masie 100 g każda. Określona zostanie zawartość cukrów, polifenoli, kwasów organicznych zanieczyszczeń metalami ciężkimi.

Warunki wodne zostaną określone na podstawie

Zanieczyszczenie powietrza zostanie określone na podstawie mapy zanieczyszczeń powietrza (Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska 2015, 2016, Lewicki i in 2016) z uwzględnieniem następujących substancji: dwutlenek siarki (SO2), dwutlenek azotu (NO2), ozon (O3), pył zawieszony PM10, pył zawieszony PM2,5 oraz oznaczeniem w pyle PM10: ołów (Pb), arsen (As), kadm (Cd), nikiel (Ni) i benzo(a)piren (B(a)P).

4. Ocena efektywności rozmnażania wegetatywnego z sadzonek pędowych

Badania prowadzone w latach w latach 2019-2020: Efektywność rozmnażania wegetatywnego wytypowanych osobników morwy białej z sadzonek zdrewniałych i półzdrewniałych zostanie oceniona na podstawie procentu ukorzenianych sadzonek pobranych z wyznaczonych stanowisk oraz jakości ukorzenionego materiału. W tym celu zostanie założone doświadczenie na terenie Stacji Badawczo-Dydaktycznej Roślin Warzywnych i Ozdobnych w Psarach. W lutym/marcu 2019 roku przygotowane zostaną sadzonki pobrane z wyznaczonych osobników, mogących stanowić w przyszłości materia wyjściowy do hodowli nowej odmiany. Będą to sadzonki zdrewniałe, 2-3 węzłowe. W czerwcu 2019 roku sporządzone zostaną sadzonki pędowe półzdrewniałe (długości 20-30 cm, 3-4 węzłowe). Sadzonki będą ukorzeniane w tunelu foliowym, w pojemnikach wypełnionych przygotowanym podłożem do ukorzeniania drzew i krzewów liściastych (mieszanka torfu z piaskiem 1:1). Sadzonki zostaną umieszczone w podłożu po wcześniejszym zanurzeniu ich dolnej części w ukorzeniaczu. Ocena ukorzenienia i sadzonek zostanie przeprowadzona wiosną 2020 r. Po wyciągnięciu sadzonek z podłoża i oczyszczeniu korzeni, zostaną przeprowadzone pomiary. Zostanie określony procent ukorzenionych roślin otrzymanych z sadzonek różnego typu oraz oceniona jakość ich systemu korzeniowego poprzez pomiar długość korzeni u każdej rośliny.

3. Spodziewane wyniki

1. Potwierdzenie wpływu warunków środowiskowych Wrocławia na stan i strukturę populacji badanego gatunku

2. Wytypowanie osobników morwy białej o cechach korzystnych sadowniczo, mogących stanowić materiał wyjściowy do hodowli nowych odmian tego gatunku.

3. Określenie możliwości rozmnażania wegetatywnego morwy białej z sadzonek różnego typu.